Enea presenta l’innovativo impianto biogas compatto e performante

Enea ha realizzato presso il Centro Ricerche Casaccia un nuovo impianto sperimentale per produrre biogas, che in futuro potrà produrre anche bioidrogeno e verrà implementato con pannelli fotovoltaici. L’impianto è attualmente in grado di aumentarne resa e contenuto in metano oltre il 70%, riducendo volumi, tempi e costi di produzione rispetto agli impianti tradizionali. Così come il gas naturale, il biometano può essere usato sia nei trasporti che per produrre calore o energia elettrica. L’impianto verrà successivamente ampliato e dotato di nuovi componenti per sperimentare in collaborazione con l’industria del settore, una serie di processi e di innovazioni tecnologiche per la produzione di biometano e bioidrogeno ritenute molto promettenti. Si prevede di realizzare una copertura con pannelli fotovoltaici, che serviranno sia per alimentare le utenze dell’impianto che per produrre, mediante elettrolisi dell’acqua, una corrente di idrogeno che verrà impiegata in processi innovativi di bioconversione della CO2 contenuta nel biogas in metano.

L’impianto si compone di un digestore pilota del volume di 1 m3 e di un dispositivo innovativo a campi elettrici pulsati di taglia ridotta rispetto a quelli in commercio, che incrementano la resa di conversione in biogas accelerando il processo di degradazione della cellulosa, la componente più rilevante delle biomasse. Adatto per essere alimentato con biomasse povere come canne, paglia, residui agricoli o rifiuti organici, al momento è in funzione con gli scarti provenienti dalla mensa del Centro. La produzione di biogas da impianti di digestione anaerobica è considerata una tecnologia ampiamente diffusa sul territorio nazionale, in particolare nel Nord Italia, ma presenta delle criticità nel caso di utilizzo di una percentuale rilevante di biomasse povere. L’efficienza ridotta di conversione della biomassa è pari a circa il 50-60% e il contenuto in metano ridotto al 50%, i quali fanno aumentare i costi per l’eventuale immissione in rete del biogas che per legge deve avere un contenuto minimo di metano del 97%. Grazie alle innovazioni sviluppate nei laboratori dell’Enea, come l’impiego di miscele selezionate di funghi e batteri e la separazione dei diversi stadi del processo di digestione anaerobica in due diversi reattori (processo bistadio), oltre ad aumentare le rese di conversione di biomasse povere, sono anche in grado di prevenire le perdite di produttività, se si verifica un problema nel primo reattore il secondo continua a produrre regolarmente metano.

Un elemento innovativo rispetto alle altre infrastrutture di ricerca nazionali è la flessibilità, con la possibilità di verificare su scala pilota l’efficacia di diverse opzioni e configurazioni di processo, applicate separatamente o in modo combinato, testando soluzioni tecnologiche che possano essere proposte sul mercato per l’eventuale potenziamento ed efficientamento degli impianti già esistenti. I benefici sono anche di carattere più generale: utilizzando scarti alimentari si contribuisce alla riduzione dei rifiuti e con l’impiego di biomasse povere si possono valorizzare economicamente gli scarti dell’agricoltura inutilizzati, oppure recuperare a fini produttivi terreni degradati o non utilizzabili per l’agricoltura convenzionale, come le aree in prossimità delle discariche. L’intero processo di produzione del biogas nell’impianto sperimentale è gestito da un sistema di controllo con software dedicato che consente di programmare le operazioni, misurare costantemente il volume e la composizione del biogas prodotto e i principali parametri di processo quali temperatura, pH e livelli. L’apparato sperimentale è stato realizzato nell’ambito del Programma Industria 2015, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico, in collaborazione con l’azienda Ladurner Ambiente (capofila del progetto), e si inserisce nel quadro delle attività pluriennali di ricerca, sviluppo tecnologico dell’Enea.

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